Warmtepompboilers gebruiken lucht vanuit WTW

In Leiden worden de komende maanden honderden woningen voor studenten en ‘young professionals’ opgeleverd. Er worden ruim 550 warmtepompboilers geïnstalleerd. De betrokken adviseur en installateur gaven deze boilers een hele nieuwe functie.

De projectontwikkelaar van Leiden is Yours kwam in een vroeg stadium van de bouw voor een uitdaging te staan. Het opwarmen van het tapwater voor de complexen bleek lastiger dan gedacht. Kortom: de vraag veranderde, daarom nam de opdrachtgever een gespecialiseerd adviesbureau in de arm. Dat was VIAC. Zij gingen op zoek naar een installateur en een fabrikant die snel de juiste oplossing konden ontwikkelen die aan de specifieke vraag voor ‘Leiden is Yours’ voldeed.

Kleine kamers, op grote hoogte
“Als wij ergens komen, weten mensen dat we niet meteen zomaar gaan implementeren”, zegt Paul Vink, directeur bij VIAC. “Wij bekijken wat de uitdaging is en met wie wij die aangaan.” De technische uitdagingen die het Leiden is Yours-project zo interessant maken, hebben volgens hem te maken met de implementatie in kleine kamers, op grote hoogte.
In de complexen van het Leiden is Yours-project wonen straks meer dan 2000 studenten en young professionals. “Die moeten individueel van warm water worden voorzien, en het is onwenselijk om alle appartementen een grote installatie te geven”, zegt Vink. “Grotere installaties hebben namelijk méér energie nodig en kosten logischerwijs meer ruimte: ruimte die in de Leiden is Yours-appartementen spaarzaam is. Vaillant bleek te beschikken over warmtepompboilers die genoeg vermogen leveren om twee éénkamerappartementen van warm water te voorzien, maar klein genoeg zijn om tactvol weggewerkt te worden. De studentenkamers maken per twee appartementen gebruik van één boiler. Young professionals krijgen er één per appartement, omdat die groter zijn.

Niet voor de klus ontworpen
VIAC en Breman bedachten een manier om gebruikte lucht vanuit een warmteterugwinning (WTW) te gebruiken voor het verwarmen van het water. De boilers van Vaillant hebben een dermate hoog rendement dat ook relatief koude lucht, al vanaf -7 graden Celsius, gebruikt kan worden voor de verwarming. Er loopt namelijk een vorstvrije vloeistof door de boiler, die ‘warmte’ (ook bij lichte tot matige vriestemperaturen) aan de lucht onttrekt en later weer afgeeft. De technici van Breman bedachten samen met Vaillant een constructie waarin een WTW afvoerlucht (die al is afgekoeld) gebruikt voor de verwarming van water. De WTW koelt lucht en ventileert die naar de warmtepompboiler. Deze gebruikt die lucht vervolgens om het tapwater naar behoefte te verwarmen. Feitelijk gebruik je dus lucht die normaal gewoon naar buiten zou worden geblazen (opnieuw) als warmtebron.
Zo kan de energielevering voor Leiden is Yours volledig onafhankelijk van een stroomnet of leverancier gerealiseerd worden. De daken van de appartementen liggen vol zonnepanelen en ook de cv en warmwatervoorziening zijn duurzaam gemaakt. “Dat gaan we in de toekomst natuurlijk steeds meer zien”, zegt Vink. “De wetgeving is daar heel duidelijk over en met dit soort projecten laten we zien dat het kan.”

Opstelling bedenken
De praktische oplossing voor het grote Yours-project is grotendeels bedacht door Breman Zuid-Holland, de installateur van alle WTW installaties in ‘Yours’. Breman heeft de constructie die voor warm water zorgt ook geplaatst Zij namen de producten van Vaillant op in een geheelontwerp, omdat zij zagen dat het product zou werken voor de toepassing die VIAC en zij voor ogen hadden.
Het enige probleem: Breman moest aantonen dat het ontwerp werkte, met factoren die niet zomaar theoretisch berekend konden worden. Bij installatie in grote gebouwen, met lange leidingen en op grote hoogte, komen drukfactoren kijken die niet gemakkelijk zijn te berekenen of in te schatten. “Daarom bouwden we de volledige constructie in onze werkplaats alvast een keer op”, zegt Mark Dam van Breman, “Zo konden we direct meten of de theoretische berekeningen klopten. Daar zijn VIAC en Vaillant ook bij geweest. We konden meten dat de boiler zijn beloofde rendement behield, monitoren dat alles naar behoren werkte. Begin oktober 2020 plaatsten we de eerste opstellingen, die prefab uit de fabriek komen, ook op de bouwlocatie. Alles klopte. Daar ga je natuurlijk al vanuit, maar omdat het een nieuw concept is wil je toch in de praktijk zien dat het werkt!”

Volledig nieuw concept
VIAC, Breman en Vaillant kwamen in het Yours-project samen tot een geheel nieuw concept. Geen van de partijen was eerder betrokken bij een project waarbij deze bijzondere eisen (compact, hoogbouw, op individuele basis en kostenefficiënt) tot deze specifieke oplossing leidde. “Dat is een compliment waard naar alle partijen”, zegt Harry Lips, accountmanager bij Vaillant. “We stonden voor een uitdaging toen de vraag van de opdrachtgever eigenlijk ineens veranderde. De lucht die de warmtepompboiler moest gebruiken kwam niet van de corridor in de gebouwen, zoals in een eerdere fase van het project, maar vanuit de luchtafvoer van de WTW. Dat we daar met z’n allen dit nieuwe concept voor hebben ontwikkeld is uniek, en de kans is groot dat we deze oplossing in de toekomst vaker gaan zien.”
Ook Mark Dam, projectleider bij Breman, ziet kansen om de ontworpen constructie vaker toe te passen. “Dat ligt natuurlijk grotendeels bij de opdrachtgever. Maar er worden zoveel studentenwoningen gebouwd. Wij hebben met dit concept laten zien het mogelijk is om kleine appartementen met aparte warmtepompboilers van warmwater te voorzien. En ook nog op een duurzame manier.”